活體生理檢測(cè)儀NMT驗(yàn)證NRT1.5的鉀轉(zhuǎn)運(yùn)功能
瀏覽次數(shù):4620 發(fā)布日期:2018-11-16
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研究使用設(shè)備
NMT活體生理檢測(cè)儀 NMT Physiolyzer®
2017年,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的王毅教授課題組在植物科學(xué)領(lǐng)域的頂級(jí)期刊
Plant Cell上發(fā)表了題為NRT1.5/NPF7.3 Functions as a Proton-Coupled H
+/K
+ Antiporter for K
+ Loading into the Xylem in Arabidopsis的研究成果。這是王毅教授利用非損傷微測(cè)技術(shù)(Non-invasive Micro-test Technology, NMT)發(fā)表的第二篇高水平文章(
Plos Pathog:農(nóng)科院寧約瑟中農(nóng)王毅|NMT驗(yàn)證稻瘟病菌利用K通道抑制先天免疫(第207期)| 旭月活體研究通訊),李紅為本文的第一作者。

旭月工作人員(左)與本文一作李紅(右)合影
鉀和氮是植物生長(zhǎng)必需的大量元素,對(duì)于提高作物產(chǎn)量具有積極的促進(jìn)作用。并且已有研究表明:植物體內(nèi),K+和NO3-的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)是相互關(guān)聯(lián)的;但是,K+和NO3-協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)制仍然是不清楚的。
研究人員通過(guò)正向遺傳方法分離到一株對(duì)于低鉀敏感的擬南芥突變體lks2,因其在低鉀條件下葉片表現(xiàn)出黃化。以此突變體為研究對(duì)象得到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因NRT1.5/NPF7.3,將其轉(zhuǎn)入非洲爪蟾卵母細(xì)胞,利用基于非損傷微測(cè)技術(shù)的NMT活體生理檢測(cè)儀Physiolyzer®,檢測(cè)了活體爪蟾卵母細(xì)胞K+、H+流的變化過(guò)程。

非洲爪蟾卵母細(xì)胞K
+流檢測(cè)圖
結(jié)果顯示:突變體lks2編碼的轉(zhuǎn)運(yùn)體NRT1.5/NPF7.3,屬于硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1/肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(NRT1/PTR)家族。lks2/nrt1.5突變體,特別是低鉀條件下,在K+、NO3-從根部轉(zhuǎn)運(yùn)至地上部分的過(guò)程中明顯有缺陷。

NRT1.5介導(dǎo)下,非洲爪蟾卵母細(xì)胞K
+、H
+流速
由此證明:1)lks2/nrt1.5可作為質(zhì)子耦合H+/K+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白;2)質(zhì)子梯度能夠促進(jìn)NRT1.5介導(dǎo)的K+從根的薄壁細(xì)胞外排到木質(zhì)部。這也揭示了NRT1.5在K+從根部轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部分過(guò)程中起到的重要作用,同時(shí)也參與了K+/NO3-分布的協(xié)調(diào)過(guò)程。
王毅教授自2008年便開(kāi)始接觸NMT,是國(guó)內(nèi)NMT的先行者之一,見(jiàn)證了NMT從一項(xiàng)新技術(shù),經(jīng)不斷地發(fā)展、創(chuàng)新,直至成為當(dāng)今生理研究的一項(xiàng)必備技術(shù)。